Mensen die hopen greep te krijgen op toekomstige droogtes in het Amerikaanse Westen, worden teleurgesteld, zoals nieuw door USC geleid onderzoek dat eeuwen overspant, aantoont dat El Niño-cycli een onbetrouwbare voorspeller zijn.

In plaats daarvan, ze ontdekten dat de dynamische atmosfeer van de aarde een wildcard is die een veel grotere rol speelt dan de temperatuur van het zeeoppervlak, maar tart de voorspelbaarheid, in de natte en droge cycli die de westelijke staten een zweepslag gaven. De studie, gepubliceerd maandag in wetenschappelijke vooruitgang , is een gedetailleerde beoordeling van de droogtevariabiliteit op lange termijn.

De bevindingen zijn van belang voor het waterbeheer, landbouw, stadsplanning en bescherming van natuurlijke hulpbronnen. Recente droogtes hebben veel levens geëist en schadelijke oogstverliezen veroorzaakt, droogtevoorspelling een hoge prioriteit te geven. In de tussentijd, het Westen wordt geconfronteerd met een snelle bevolkingsgroei, terwijl de voorspellingen droge tijden laten zien als gevolg van de wereldwijde klimaatverandering.

"De belangrijkste bevinding is niet erg hoopvol voor de voorspelling van droogte op korte termijn, " zei Julien Emile-Geay, een studie auteur en universitair hoofddocent aardwetenschappen aan het USC Dornsife College of Letters, Kunsten en Wetenschappen. "We hebben gevonden dat, historisch gesproken, De jaarlijkse droogte in het westen van de Verenigde Staten was minder voorspelbaar dan eerdere studies beweerden."

Nieuwe studie onderzoekt 1, 000 jaar droogte in het westen en daarbuiten

Emile-Geay en postdoctoraal onderzoeker Michael Erb, die hoofdauteur is van USC en nu aan de Northern Arizona University, samen met andere wetenschappers van de Universiteit van Washington en Columbia University om de studie te produceren.

De onderzoekers wilden de vraag beantwoorden:wat bepaalt droogte in het westen?

Ze onderzochten Noord-Amerikaanse droogtes en wereldwijde omstandigheden van meer dan 1 000 jaar. megadroogte, die tientallen jaren duurde, en droge perioden dateren van vóór de industriële revolutie, Amerikaanse expansie op het continent of Europees kolonialisme. Bijvoorbeeld, een megadroogte in de late 13e eeuw heeft waarschijnlijk bijgedragen aan de verspreiding van het Anasazi-volk.

De overheersende verklaring is dat de El Niño-Zuidelijke Oscillatie een sleutelrol speelt in deze perioden van droogte. De oscillatie is een tweezijdige munt gebaseerd op de watercondities in de oostelijke equatoriale Stille Oceaan. El Niño-omstandigheden doen zich voor wanneer de zeetemperaturen in de regio warmer zijn dan normaal en worden geassocieerd met natte jaren in het Amerikaanse zuidwesten; La Niña-omstandigheden treden op wanneer het water koeler is dan normaal en worden geassocieerd met droge jaren in het zuidwesten.

Maar de wetenschappers ontdekten dat die vuistregel niet goed paste bij alle droogtecycli uit het verleden. Hoewel het waar is dat er een verband is tussen La Niña en droogte, deze oceaanwatercondities waren goed voor slechts ongeveer 13% van de variabiliteit, zegt de studie.

"La Niña bleek niet de enige wedstrijd in de stad te zijn, "Zei Emile-Geay. "La Niña maakt deel uit van het spel, maar niet het grootste deel."

Een opmerkelijk voorbeeld van dit fenomeen deed zich voor in 2015-16, een El Niño-jaar waarin Zuid-Californië niet de voorspelde verhoogde neerslag kreeg. In plaats daarvan, de opluchting kwam onverwacht het volgende jaar, een La Niña-jaar dat droger had moeten zijn dan normaal.

Welke andere variabelen kunnen leiden tot droogte?

De wetenschappers onderzochten ook andere droogtebeïnvloeders, inclusief watertemperaturen in de Atlantische Oceaan en vulkanische activiteit. Hoewel deze verschijnselen de droogte kunnen beïnvloeden, ze zijn te zwak of episodisch om veel droogtes te verklaren.

In plaats daarvan, de studie zegt dat droogtes hun oorsprong kunnen vinden in de atmosfeer. De lucht rond de aarde is zeer dynamisch en wordt beïnvloed door meer variabelen dan de oceaan alleen.

"De atmosfeer zorgt zelf voor veel variaties in de vochtvoorziening, en het kan zelf droogte veroorzaken, zonder te horen wat te doen bij de oceaan, ' zei Emile-Geay.

Maar terwijl het verleden de sleutel is tot de toekomst, het bevat niet alle sleutels. In de toekomst, onderzoek zegt dat de CO2-uitstoot warmte zal blijven vasthouden en het oppervlak zal verwarmen, en het Westen zal daardoor steeds drogere omstandigheden ervaren.

"Onze studie suggereert dat de atmosfeer een sterk onvoorspelbaar element zal blijven toevoegen aan de vochtigheidscondities in het zuidwesten van de Verenigde Staten, bovenop de uitdroging veroorzaakt door de opwarming van de aarde, "Zei Emile-Geay. "Dat wil zeggen, het zuidwesten gaat over het algemeen een drogere toekomst tegemoet, maar met de atmosfeer die een wildcard toevoegt die misschien, soms, dingen beter of slechter maken voor de mensen en ecosystemen die afhankelijk zijn van dat water."

De studie integreert talrijke bronnen van informatie die eeuwen overspannen om de bevindingen te ondersteunen. de gegevensset, genaamd de laatste millennium-heranalyse, aggregeert klimaatmodellen, moderne temperatuurmetingen en bijna 3, 000 klimaatproxy's, zoals boomringen, koralen, en ijskernen. De heranalyse is ontwikkeld door wetenschappers van het USC, de Universiteit van Washington en de Universiteit van Colorado, met de steun van de National Oceanic and Atmospheric Administration. Volgens de NOAA de heranalyse was bedoeld om "de manieren te transformeren waarop de klimaatgemeenschap het laagfrequente klimaat onderzoekt."